基于plc液面控制系统开题报告

天津职业技术师范大学

Tianj in Uni versityof Tech no logya nd Educati on 毕业设计开题报告

基于PLC的液位控制系统的设计

学院：自动化与电气工程学院

班级：测控110 1

学生姓名：吴志祥_____

指导教师：姚青梅

职称：讲师

2014年11月27日

毕业设计开题报告

附页

一、研究的目的与意义

1.研究的背景意义：人们生活以及工业生产经常会涉及到水箱液位控制的问题，例如锅

炉，食

品加工，居民生活用水，污水处理等，在这个过程中仅仅靠人工来调节是远远不够的。为了解决人工控制的控制准度低、控制速度慢、灵敏度低等一系列问题。从而我们现在就引入了工业生产的自动化控制。在自动化控制的工业生产过程中，一个很重要的控制参数就是液位。一个系统的液位是否稳定，直接影响到了工业生产的安全与否、生产效率的高低、能源是否能够得到合理的利用等一系列重要的问题。随着现在工业控制的要求越来越高，一般的自动化控制已经也不能够满足工业生产控制的需求，所以我们就又引入了可编程逻辑控制既PLC引入PLC使控制方式更加的集中、有效、更加的及时。液位控制系统它使我们的生活、生产都带来了不可想象的变化。它使在控制中更加的安全，节约了更多的劳动力，更多的时间。

2.研究的目的：

熟悉PLC控制系统的设计方法，掌握PLC硬件及软件设计的基本方法。同时，掌握电气控制系统一般设计过程，培养科学的思维方式，正确的设计思想和解决实际问题的能力。

二、研究的主要内容 :

1.应用所学知识设计一款液位控制系统

2.实验初步方案：采用的是水箱液位的PID调节，有两级水箱，如果控制一个水箱是单回路反馈PID控制。单回路系统是指在一个调节对象上用一个 PID调节来保持参数的很定，而调节器只接受一个测量信号，其输出也只控制一个执行机构，两个水箱的液位通过串级反馈回路来控制。

3.需要注意的是打开水箱的出水阀至适当的位置。系统通过PLC控制液位的高度，实现的方法是，通过液位传感器把检测到的信号变成相应的电信号传到 PLC模拟输入通道中，由PLC经过PID算法计算得出的输出信号，经过信号处理输出到执行器电动调节阀中控制阀门的开度，使得液位达到指定的高度，这个过程需要一定的时间，输出的信号和电动调节阀的开度成正比，反之控制器

参数选择不合适，则会使得控制质量变坏，达不到预期的效果。所以p|D参数

的选择是很重要的，要很好的去整定，系统可以设定比例积分微分的参数，观察积分的效果，使用比例控制、比例积分控制和比例积分微分控制进行试验，将他们得到的结果进行对比，就可以知道 3个环节分别的作用。系统的控制图如图2-1所示

图2-1系统控制图

其中SV给定信号，由用户通过计算机设定，PV为控制变量，它们的差是PID 调节器的输入偏差信号，经过PLC的PID运算后输出，调节器的输出信号经过 PLC的D/A转换成4-20ma的模拟电信号后输出到电动调节阀中调节阀的开度，以控制水的流量，使得水箱的液位保持设定值。水箱的液位经过压力变送器检测转换为相应的电信号输入到PLC的输入接口，再经过A/D转换成控制量PV，给定值SV与控制量PV经过PLC的CPU的检查运算成了偏差信号e，又输入到 PID调节器中，又开始了新的调节，所以系统能实时调节水箱的液位。

具体实施的计划时间安排如下:

四、主要参考文献

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